2021年电解液行业研究报告

核心观点

全球市场需求呈现全面回升趋势，在新的技术驱动下电解液市场规模具有较大的增长潜力。随着生产成本的持续下降趋势,如今新能源汽车相比传统能源汽车在性价比方面已具备明显优势,其销量增长不仅已从过去的单纯政策驱动转向需求与政策共同作用的新模式,预计未来五年复合年增长率将维持在30%以上,到2025年市场规模将突破500亿元

六氟行业格局已定，成本传导机制完善，全年实现量利齐升。电解液价格采用基于成本的公式进行确定。其中六氟在成本中占比最高，并且其对价格变动的时间周期性较强是价格变动的核心驱动力之一。由于需求超预期增长，在原材料供需偏紧的情况下预计仅新增8700吨左右的有效供给。由此形成的新旧供求数量平衡局面有望持续全年。当前电解液价格上涨后能够充分传递至产品端的成本压力，并且由于前期受制于六氟价格快速上涨的影响电解液价格调整存在周期性滞后现象导致短期内出现短暂的价格错配进而对企业的盈利能力和当前电解液价格上涨后的成本压力传导均产生了一定影响

通过纵向布局实现成本优势打造企业竞争力框架，在此过程中我们发现六氟产能成为降低成本的重要抓手。
我们认为电解液配制环节的技术壁垒较为较低，在此阶段的成本控制成为企业核心竞争力的关键要素。
我们坚信实现低成本策略与技术创新将帮助我们在这一领域占据技术制高点。
就目前的成本优化方向而言，
我们更加关注的是如何通过技术创新突破生产效率瓶颈，
而原材料采购策略将是影响企业盈利水平的关键因素之一。
考虑到当前市场环境，
中小企业的生产效率较低已无力维持长期竞争，
未来该领域将向大型现代化生产企业集中，
预计在合理的价格区间内将获得持续稳定的盈利能力，
并有望在未来几年内形成健康的行业增长态势

研发能力将成为企业未来发展的关键。其中，新型锂盐材料与添加剂体系成为企业关注的核心方向。提高电解液性能的主要途径在于优化添加剂种类及使用比例，在此背景下，开发新型添加剂技术将对企业研发能力提升产生重要推动作用。多家行业领先企业加大在新型锂基添加剂领域的研发投入以抢占技术制高点。这一趋势也预示着相关产品的市场价值有望进一步提升。LiFSI凭借其卓越的导电性和稳定性，在新能源领域展现出强劲的发展势头。尽管受六氟磷酸锂价格波动的影响，企业成本压力有所缓解但仍需警惕原材料供应链风险以保障长期发展预期2025年市场规模有望突破150亿元

1．原材料构筑竞争优势，价格与溶质周期一致性强

1.1 轻资产特点凸显，原材料才是核心战场

电解液属于锂电池的核心材料之一，在锂电池内部连接正极与负极时，则负责离子传导的作用。不仅对于提升能量密度、适合宽温和提高循环寿命有重要作用，在保障安全性能方面也具有重要意义。电解液通常需要具备高电导率、化学稳定性和良好的温度适用性。

电解液生产流程主要分为提纯溶剂、混合物料和后处理三个步骤。目前在工业应用中多采用有机溶剂作为主要原料，在实际应用中常用的主要有四种：碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)以及碳酸甲乙酯(EMC)等。其中其纯度直接影响电解液的稳定电压表现，并且六氟磷酸锂作为核心成分，在与水接触时容易发生分解反应。因此为了保证电池的安全性和稳定性通常会对所使用的溶剂设定极高的质量标准一般要求其纯度达到99.9%以上并且在实际生产过程中还需先对电解液进行初步提纯处理

在电解液生产过程中，物料混合环节占据核心地位。根据配方要求，在特定温度下依次投入溶质、溶剂及助剂至反应釜中，并依据设定温度调节搅拌速度完成反应。其工艺参数直接影响电解液的关键性能参数及安全性水平。

物料混合环节的技术含量相对较低，在工艺流程上属于较为简单的阶段。就单 GWh 电池而言，在产能投资方面的支出约为500万左右，在同类产品中具有较低水平的投入强度，并且相较于其他生产环节而言整体呈现出明显的轻资产特征。此外所需的时间周期相对较短，在资金投入方面不存在明显的障碍，并且相关领域在资金投入方面不存在明显的障碍

当前电解液生产环节中最具技术难度的关键配方同时也是推动电解液工厂实现最大利润的主要手段之一。就其开发模式而言主要包括以下几种情况：一部分企业采用自主开发的方式为主、与具有较强技术实力的电池相关企业开展联合研发项目并获取配方资源的企业占比也相当可观

各电池企业负责配方开发。例如LG、宁德时代等一线动力电池企业往往拥有较为深厚的电解液研发基础，并就一些成熟的电池类型而言（如磷酸铁锂），这类材料的配方通常趋于一致。在实际生产过程中（即各企业更倾向于自行承担配方开发任务），这种全委托模式下电解液企业的盈利空间往往会受到较大挤压。

2）双方开展配方联合开发计划。针对一类新型储能材料电池，在其能量密度设计仍处于探索阶段的情况下，该模式面临诸多技术挑战。为此，在这种合作框架下，在提高生产效率的同时可有效降低研发投入成本。在此模式下，在针对该型号储能电池的能量密度需求方面相关电解液供应商将获得一定的价格优势地位，并能凭借更强的议价谈判能力获得显著增强

3）电解液厂自行制定配方方案。对于受到专利保护限制的特定浓度和组成的电解液以及在为小型电池工厂供应时使用的部分 electrolyte, 通常由 electrolytic liquid factory 负责独自制定配方方案. 这种情况下, electrolytic liquid factory 在价格谈判中占据绝对优势地位.

目前采用主流的电解液研发模式是协作研发。在电解液生产环节中，技术实力构建成立了核心竞争力，在获得超额收益方面起着基础性作用；强大的技术实力与核心技术专利使得电解液厂商在整个生产环节中形成了成本领先优势。

就电解液配制环节而言，在技术难度上相较于其他关键工艺略显逊色。就目前市场情况来看，在这一领域主要由具有自主知识产权的企业主导生产活动，并通过采用共用配方的方式实现规模化生产模式。就当前行业的竞争格局而言，在技术创新方面尚未形成显著的技术壁垒优势；从整体投资强度来看相对较低，在这一阶段行业的技术门槛并不构成长期超越竞争优势的关键因素；因此整个行业的技术壁垒较为薄弱，在这一特定工艺环节上并未展现出显著的技术优势可资 lever年份形成持续的护城高墙

因此我们认为，行业竞争的核心还是对上游材料的控制能力。

首先, 公司主要依靠垂直整合的生产模式, 战略合作伙伴关系以及对供应商渠道的控制权实现成本降低. 旨在 降低常规电解液产品成本并提升盈利水平. 可以看出像天赐材料这样的企业具有六氟化合物核心原材料生产能力, 在毛利率波动幅度较大的情况下依然保持优势. 不过整体表现优于竞争对手.

另一关键点在于优化上游供应链，在此过程中特别关注功能性添加剂的研发布局，并通过其改进来支撑技术创新需求的同时实现超值收益。当前，在新型正负极材料的实际应用中带来了日益复杂的功能需求。其中最突出的技术突破源于功能性添加剂的实际应用这一领域取得了突破性进展。为此各大 electrolyte production capacity and innovation strategies to maximize their competitive edge.

1.2 定价源于成本驱动，溶质周期性显著

从电解液成本构成分析可知其生产成本的主要波动源于上游原材料价格的变化。具体而言从质量占比分析可以看出溶剂的质量占比最高通常能达到80%-85%这一指标显著高于其他成分；其次为溶质其中目前应用较为广泛的无机盐类添加剂是六氟磷酸锂其占总质量的比例一般维持在12-13%区间；最后是其他添加剂如无机盐类添加剂等的质量占比一般在2%-5%之间

因下游需求快速增长而被激励

由于电解液配制环节难度相对较低，并且生产规模较大，在历史上主要采用了基于成本的定价方式。该种定价模式下采用固定价格模式进行操作，在原材料成本波动的影响下与整体行业价格走势呈现出高度的相关性。其中六氟磷酸锂作为主要原料之一，在此过程中其单价占比达到最大值，并且其价格波动幅度相较于其他材料具有显著优势，在这一领域内一直是影响电解液价格波动的关键因素之一。

相比之下，在六个氟的价格与其核心原材料之间相关性明显偏低的情况下

我们坚信，在定价模式上电解液与六氟之间的差异主要源于技术壁垒及投资强度的对比。就技术难度而言，六氟的技术门槛显著高于电解液，在经历了海外企业在2005年前期率先实现产业化之后（天津金牛化工股份有限公司），国内化工企业在随后的几年中逐步突破了技术和成本障碍开始规模化生产。然而受限于工艺水平等因素限制，在经历了2016至2017年的市场波动后（期间各厂商扩产意愿普遍减弱），当前各家厂商在六氟领域的实际产能多集中于天赐材料、新泰材料等大型企业，并未出现全面突破的情况

就投资强度而言，在现有技术中主要采用的固体六氟生产技术每个1GWh所需六氟资源大致在7到1亿元之间。相较于电解液单GWh对应的投资约500万元来说，在国内每个电池所需投资明显高于电解液环节，并且受限于环评审批等方面的因素限制了其产能建设速度较慢，大概需要1.5至2年时间以及相关制约因素下与其相比的时间窗造成了一定的时间错位，并且这种时间错位与价格波动有关

过去六氟磷酸锂生产技术的核心掌握者是海外厂商。
在2010年之后有多家相关企业实现了这一技术的突破并开始大批量生产。
随着国产化率的加快，
六氟单吨价格也从早期的40万元以上快速回落。

六氟磷酸锂的制备存在多种方法与技术途径，在锂电池电解液对纯度要求较高的情况下，主要采用的是气-固反应法、氟化氢溶剂法、有机溶剂法以及离子交换法。

当前在使用频率上最高的则是氟化氢溶剂法，在其制造过程中主要基于将氟化锂与无水氟化氢反应生成 fluorine trifluoride hydrolysis 的中间产物—— 氟化锂氢氟酸溶液。随后将五氟磷气通入该溶液中即可生成六氟磷酸锂晶体，在经过过滤、干燥等处理步骤后获得最终产品。该工艺的反应过程相对可控但因为所使用的 fluorine trifluoride 具有极强的腐蚀性因此在设备选型和材料选用上均面临着较高的要求同时对工厂的安全防护设施也提出了更为严格的技术指标要求

与之相比，在采用了进口技术的基础上天赐材料采用了更为先进的有机溶剂法生产工艺

相比传统的氟化氢溶剂工艺，在有机溶剂法下实现了直接在电解液中的反应过程

为了分析有机溶剂法与氟化氢溶剂法的成本差异性特征,本研究选取了若干家上市公司下的六氟磷酸锂产能项目进行投资成本对比

经对比分析可知，在天赐材料公司的相关生产项目中进行比较研究发现：采用有机溶剂法生产液态六氟磷酸锂项目的前期投资成本相较于固体六氟磷酸锂项目而言处于较低水平。与同类项目的相比（如天赐材料的固态六氟磷酸锂生产项目），该液态项目的单吨初始投资额仅为同类产品的约一半水平（即约50%）。就制备工艺而言（即液体与固体两种工艺），就制备过程来看（即是否涉及溶解等步骤），液体六氟由于其在有机溶剂中的制备方式无需经历结晶及随后的再溶解过程（即省略了传统意义上的析出与重结晶步骤），因此整体而言采用液体六氟工艺的成本优势更为显著。然而，在杂质去除效率方面相对较低这一特点下，则使得其最终产品纯度略低于晶体工艺所得产品

当前行业普遍采用氟化氢溶剂法生产晶体六氟作为主要的六氟生产技术。

2.电动化助力锂电腾飞，电解液需求高速增长

2.1 新能源车性价比渐显，广阔天地大有可为

在锂电池制造中占据核心地位的是电解液。其具体用量受生产规模和性能要求影响较大。根据下游应用场景分类，锂电池可分为消费锂电、动力锂电和储能锂电等类型。

其中消费锂电领域的主要应用领域多涉及3C等设备需求。近年来该行业的平均增速始终保持平稳状态。其出货量年增长率通常维持在约10%左右。储能锂电量能方面得益于新能源发电容量的持续扩张，在过去几年中始终保持着较高的发展速度。尽管当前基础较为薄弱，在锂电池总装机量中的占比仍相对偏低，并未对整个行业的总体贡献程度显足。

受益于新能源车销售的持续增长以及单车带电量的显著跃升，在过去几年中动力锂电展现出稳定的出货增长态势，并从2016年的43.04GWh增至2020年的141GWh。其中CAGR达35%，而其在全球锂电池市场中的占比也逐年攀升至从2016年的40%增至2020年的51%。在锂电池市场中占据重要增量地位的同时也成为最为关键的增长来源

受疫情影响于2020年上半年，在过去的一年中，在全球疫情持续影响下

受疫情影响于2020年上半年，在过去的一年中，在全球疫情持续影响下

春季过后，
新能源车销量持续实现新高，
展现出全年不 cooldown的独特优势。
其中，
A 达到销售目标，
B 达成年度目标。
A 同比增长率突破天际，
B 同比增长率达到惊人的数值。
值得注意的是，
尽管
C 益受到去年一季度疫情影响下的低基数支撑，
但环比数据表明，
C 市场在经历了显著波动后，
A 拉均值回归至历史平均水平以下。
相比之下，
今年春节假期对市场的影响程度明显小于往年。
尽管如此，
D 市场表现依然强劲。

以渗透率为视角观察数据显示

我们观察到新能源车本轮的增长与往年存在显著差异。当前阶段补贴的影响已较为减弱，在这种情况下销量的增长主要源于下游消费者的真实需求，并且这种增长显示出较强持续性。具体而言，在产业链的成本持续下降的推动下，部分车型的价格在与燃油车相比时更具经济性；此外还需考虑牌照和车购税政策的影响，在这一因素作用下甚至有些车型的价格优势已不低于同级别燃油车。值得注意的是，在能源供给方式上新能源汽车采用电能进行供电的特点使其天然具备了更高的兼容性优势；特别是在与智能化设备结合使用时这一优势更为明显：汽车智能化程度高于传统燃油型车辆为驾驶者提供了更强的科技感以及更加新颖的产品体验

从近期数据来看，在当前市场环境下

中期观察数据显示，按中汽协统计，在截至 2019 年底我国累计已完成汽车产量达 1989.1847万辆。

欧洲市场得益于碳排放新规实施及政府补贴政策的激励作用，在经历了2020年全年乘用车新能源车销售表现强劲之后（其中乘用车新能源车销量达到136.7万辆），同比增长幅度高达142%。展望未来，在现有补贴政策继续实施以及高品质车型陆续发布的新趋势下，欧洲地区新能源车市场将继续保持强劲发展态势。预计到2021年底时整体销量将突破年度新高至约200万辆水平。与此同时，在美国可能推出的系列清洁能源刺激政策推动下，全球新能源汽车市场渗透率有望持续提升并加速攀升，在这一背景下全球范围内新能源汽车的年度销量有望突破45万辆以上

随着海内外对新能源汽车需求持续上升，在全球新能源车市场共热的大背景下

因新能源汽车销量呈现强劲增长态势，在全球范围内掀起锂电需求数量级增长浪潮。

据测算数据显示

2.2 六氟洗牌大局已定，投产谨慎供需优化

如前所述，在前文中讨论了以下内容：电解液凭借其低投入和较低的技术门槛，在产能方面通常不会成为瓶颈。此外，在电解液生产过程中所形成的利润周期较为短暂。总体而言，这种材料呈现出成本导向的定价模式。然而，在上游原材料特别是六氟磷酸锂领域，则呈现出不同的特点：由于其生产周期较长（通常需要1.5至2年的时间），并且涉及较高的技术门槛（工艺要求较高），因此其价格形成机制与电解液存在显著差异。具体而言，在当前原材料价格水平下计算的成本占比已经超过50%，这使得六氟磷酸锂的供需格局成为决定电解液价格走势的关键因素

2016年因政府补贴政策的刺激作用，在新能源汽车领域掀起了一轮需求热潮。这一趋势使得六氟磷酸锂市场的供需格局发生明显改善，在此背景下该类材料的价格自2015年底以来呈现快速上涨态势，并一度突破4千万/吨的高点。在此情况下,相关企业纷纷加大生产规模,部分新玩家及中小型制造企业迅速扩大了产能规模.这些新增产能从2017年起逐步注入市场,从而拉开了六氟价格连续三年下行的新一轮周期.值得注意的是,这一阶段的价格波动导致整个行业的盈利能力大幅下降,就连头部企业天际股份旗下的子公司新泰材料毛利率也已跌至负值.尽管如此,行业整体盈利能力却几近冰点.然而随着价格持续走低,相关企业的新增产能投放速度也在逐年放缓,于2020年达到了一个低谷。

自2020年第四季度起，在下游市场需求快速回暖的影响下，六氟磷酸锂市场供需格局逐渐得到改善。至9月份为止，各主要企业库存已基本耗尽。整个链条式资源布局更加合理。此外部分闲置产能逐步恢复生产。在此背景下六氟磷酸锂价格也迎来了新一轮的上涨周期从前期低点的约6.95万元/吨水平攀升至目前的26.5万元/吨区间涨幅达到200%以上

动力电动通常对性能和安全性有较高的要求。因此电解液厂商普遍要求六氟纯度较高，并且更换供应商方面持谨慎态度。目前在六氟行业中面临的壁垒和难点主要在于提纯工艺。部分后来加入行业的厂商由于技术及工艺问题导致其生产线的实际产能无法达到设计预期。此外还有部分厂商因环保问题导致其产能未完全释放。这也造成当前市场上实际供给能力与名义产能之间存在一定差距

经测算显示

其中天赐材料预计将在下半年逐步建成并投入运行其1万吨新增产能 capacity。鉴于相关产能提升过程的特点我们保守估计年内有效产出规模约为2千吨。多氟多的新建项目则计划于二季度起逐步建成投产年内的有效产出贡献约达2千吨。两家公司计划于年内中段启动新的 trial production operations其预期贡献为每年约500吨。综合考虑各相关厂商的技术改造措施2021年的市场总有效产出预计达到6.25万吨其中主要来源为新增及改造项目合计利用率高达87.78%处于近年来的历史最高水平

展望 2022 年度，在现有信息披露的情况下

自去年第四季度以来，在下游需求的支持下

为了追溯过去一段时间内六氟相关行业盈利能力的表现变化。我们对自2016年以来不同产能利用率下该行业的毛利率情况进行研究测算。假设所有原材料均来自外部采购，并且不考虑材料循环利用的影响因素，在此前提下将原材料的价格依据对应时间点的公开信息进行计算。结果显示，在持续满负荷运转的情况下，该行业的毛利率通常维持在20%-30%区间内波动。而当企业产能利用率降至50%时，则可见其毛利率水平相应降至10%-20%区间范围内。由此可见，在当前这场长期下行周期中，生产效率较低的小型制企由于盈利空间受限而呈现出明显弱势状态。

在经过三年持续低迷的周期后，行业对新增产能持谨慎态度。就目前来看，在中小厂商中已有不少企业已不再投入过多精力维护其六氟业务，在自2017年以来至2020年期间的时间里（共计三年时间），由于受限于产能利用率偏低等因素制约，其六氟业务盈利能力欠佳

我们分析认为当前价格区间能够比较准确地反映供需状况。六氟化合物的供需格局虽有所改善，但随着新增产能逐步释放带来的供应压力可能不会像之前那样显著增强。基于历史经验，在前次类似市场反应后，并非不可能出现价格大幅波动的情况；但鉴于当前市场结构的变化以及新增产能的逐步释放机制，在未来一个时期内出现类似 Wild Hydrogen般夸张的价格变动的可能性较低。基于历史经验考量，在当前市场环境下大规模扩张的市场逻辑不太可能再次显现

考虑到六氟行业存在较高的技术门槛，并且研发投入较大，在价格下行周期时的盈利能力并不十分显著，尤其是中小规模的企业近年来已经鲜有新的参与者出现。就目前来看产能规划的情况是行业扩产主要由现有龙头厂商主导，在我们看来这一趋势在未来将继续延续下去，并将导致行业的产能供给逐步由龙头厂商掌控，在合理利用水平上维持行业的产能建设

基于上述分析结果，在预判后续行业供应将逐步恢复的情况下（即使出现类似于2016-2017年的暴跌现象），预计该行业的价格水平和盈利能力有望维持在合理区间内；从中期来看，则预测其长期稳定在每吨10至15万元的区间内，并可能进入'价稳量升'的发展阶段。

2.3 电解液竞争格局优化，成本压力传导充分

电解液行业格局近年来持续优化，在过去的几年间价格调整期间

去年四季度以来受到价格传导时滞影响自某企业的电解液生产环节陷入困境。作为主要原材料之一的价格波动直接影响了企业的运营成本水平。基于已披露的年度报告数据可以看出多家行业龙头公司均经历显著毛利率下降的情况。特别是像天赐材料与新宙邦这样的行业领军者更是经历了明显的成本压力。

我们分析认为，这主要归因于四个季度开始行业需求急剧攀升。在此背景下，六氟化工企业的库存水平已处低位状态，并不能有效支撑出货企业的存货积压需求；同时作为一类易挥发性强的化工品，在储存这类化工品存在诸多困难；溶剂价格的持续攀升对生产成本造成显著压力，并且这种成本上升过程与市场供需变化直接相关联。然而，在这一过程中采取的成本加成定价法的企业在原材料价格上涨时容易出现定价偏差

因一季度需求出现超预期增长，并受到原材料供应紧张问题持续加剧的影响，在锂电中游领域供需状况得到明显改善的过程中

基于我们的估算，在当前价格环境下电解液生产成本压力已基本传导至相关环节。当行业原材料供应呈现明显紧张态势时，在市场机制影响下的议价权力转移机制将逐步形成并持续深化。预期年度内成本压力传导效率将维持较高水平，并非例外情况。预计2021年电解液生产环节将实现产量与利润同步增长的目标状态

3.纵向布局构筑壁垒，锂盐添加剂是核心看点

3.1 材料成为核心战场，纵向布局方能行稳致远

如前所述，在电解液环节中投资和技术门槛相对较低的情况下单纯依靠电解液配制环节很难实现超值收益而成本优势被视为行业获取竞争优势的关键因素尽管龙头企业通过战略合作库存管理和长单锁定等手段可在上行周期部分程度上缓解成本压力但对于标准化化工品其效果较为有限但与行业内其他企业相比仍缺乏明显的优势因此我们认为纵向布局上游材料将是当前获取成本竞争优势的最佳途径

举例而言，在电解液体系中以六氟磷酸锂作为核心溶质物质之一的情况下，则可观察到其在成本结构中占据的比例超过四成成为主要原材料成分之一。该物质的价格变动受市场供需波动显著影响，在此期间段时点上基于前述分析结果表明其与碳酸锂的相关性并不明显更多地由供需关系所主导变化所致。由此可知，在六氟价格上行周期段时点上，在此期间段时点上公司的盈利能力呈现显著提升趋势；而于行业整体下行周期阶段，则可通过优化材料供应链策略带来的成本控制效果显著提升从而于行业底部区间期点时点上企业可借此战略布局进一步巩固市场地位，在此期间段时点上公司具备较强的市场竞争力并可在价格竞争中为企业赢得更大的生存空间

为探究六氟价格波动对企业盈利能力增厚的影响，在对比分析过程中我们进行了模拟测算。具体而言，在考虑六氟生产工艺多样性时，默认采用了当前工业界最常用的主要氢氟酸（HF）作为溶剂的生产工艺路线；同时将六氟产能利用率设定在75%这一较为合理区间；此外基于行业 Practices观察发现大多数电解液企业在供应链稳定性方面更为审慎，在此前提下假定其对六氟原料的自供比例维持在90%水平。

可以看出，在满足上述假设的前提下，在本轮六氟价格上行周期中，
六氟产能对电解液盈利能力的提升幅度约为10%，这有助于企业在价格竞争中保持优势。
值得注意的是，在此期间，
自供六氟企业由于前期受到价格错配的影响较小，
近期其盈利能力得到了显著提升，
而完全外采的企业则未能享受到这一红利。
由此可见，
通过内部原材料供应所获得的成本优势更加显著。

此外, 目前电解液配方优化的主要途径在于调整添加成分种类以及改变添加比例, 并通过合理布局上游材料与电解液环节进行有效结合, 从而推动电解液技术创新, 实现超值收益. 此外, 部分关键材料由于技术门槛较高且生产难度大, 虽然其盈利能力优于其他产品, 但通过布局这些优质材料不仅能够增加企业利润, 更能确保供应链稳定

以锂盐中的代表产品 LiFSI 为例，在锂盐领域具有最高商业潜力的一种新型产物。尽管如此，在实际应用中由于高昂的成本限制了其大规模商业化应用。然而，在特定条件下它仍被用作添加剂参与工业流程。生产过程中存在强烈的腐蚀性这一特性使得设备投资成本较高，并且初期 setup 需要大量资金投入。此外行业内对生产工艺尚不完善这一现状导致少数几家企业占据了整个市场的 majority share ，从而获得了较强的议价能力。值得注意的是近年来该产品的毛利率始终维持着超过40%的水平

鉴于此, 我们认为实现竞争优势的关键在于完善上游原材料布局。一方面, 可以通过自供的传统材料获取成本优势, 其中包括成本占比较高的六氟、溶剂等原材料。另一方面, 可以通过布局新型材料谋求超额收益, 其中最为关键的是添加剂与新型锂盐。

3.2 添加剂是性能关键，高镍助推价值量提升

随着技术的发展，在当前对电池的标准要求日益提高的情况下（如高能量密度、高安全性能、长循环寿命、高倍率性能以及宽温度范围使用等方面），对于电解液作为最终匹配性材料的研究也愈发重要。

电解液中占比最高的主要成分及其比例通常较为稳定。尽管部分新型锂离子盐逐步投入实际生产，但因高昂的生产成本及目前产能水平有限，这些新锂盐通常仅作为辅助材料使用。因此，在现有技术条件下改善电解液性能的主要途径是通过调节添加剂种类与比例实现优化效果。功能性添加剂是实现电池性能提升的关键材料之一，在少量组合的情况下即可显著提高电解液及电池的整体性能。系统性深入的研究对于锂离子电池电解液开发具有决定性作用。目前使用的添加剂可分为成膜类、高电压类、低温类、阻燃类以及防过充类五种类型

（1）添加剂用于形成一层钝化膜，在锂离子电池首次充放电过程中，电解液会在电极表面发生化学反应生成反应物沉积于电极表面形成SEI膜（ acronym SEI 膜），从而促进锂离子的自由迁移并起到电子绝缘层的作用。SEI 膜不仅能够阻碍溶剂分子穿透以防止其侵入对正负极材料造成的损害，并且还能显著提升电池循环性能和延长使用寿命。

成膜添加剂的作用机制可分为两部分：一是成膜过程，二是饰膜过程。
对于正极的成膜添加剂而言，在正极表面先于电解液溶剂发生分解反应，并且其分解产物参与了SEI 膜的形成过程。
这种情况下，正极表面会积累较多的聚合物物质，
从而有效降低电解液在氧化过程中产生的副反应速率。
而对于负极的成膜添加剂而言，
其作用机理则是通过较高的还原电位特性，
优先与电子分子结合，
从而阻止电解液中的还原反应对电池负极材料造成的损害。

为了提升材料性能我们常采用电解液中添加适量成膜添加剂的方法来制备高质量的SEI 膜。其中最常见的成膜添加剂是 VC（碳酸亚乙烯酯）。作为一种经典的电解液 添加剂 VC能够通过与石墨表面发生化学反应形成聚烷基碳酸锂薄膜从而有效抑制溶剂以及阴离子盐层中的还原现象。同样具有成熟工艺背景的是氟代碳酸乙烯酯(FEC)这一类成膜添加剂虽然其与 VC 在生成物组成上存在微小差异但两者所形成的SEI 膜均包含有LiF聚 VC CO2 和 Li2CO3等基本组分其中 FEC 制备出的薄膜LiF含量略高于传统 VC 形式的薄膜

（2）高电压添加剂。提升电池能量密度的重要途径之一是将电池设计为更高电压，并由此推动了对高 voltage 正极材料体系的研究成为热点方向之一。电解液中的有机 carbonate ester（如DEC、DMC、EMC等链状碳酸酯与PC、EC等环状碳酸酯）在高压条件下容易发生分解现象；而为了防止这种分解，在常规 electrolyte 中加入适量的 high-voltage additives 能够有效防止其在高压条件下的不稳定行为。其中主要包含以下几类：电聚合类助剂、磷基类助剂以及硼基类助剂

（3）低温环境下使用的改善剂。当电解液温度降至较低水平时由于粘度升高从而导致其电导率出现下降；与此同时SEI膜表面电荷迁移带来的阻抗提升也会加剧系统极化现象；对于锂析出过程而言在较低温度条件下通常会采用一些特殊的调节措施以维持系统的稳定性并减少能量损耗。常见的用于优化低温性能的调节剂主要包括以下几类：有机亚硫酸酯类化合物及其类似物、砜族化合物以及两种氟代碳二烯酸酯型化合物即VC（即碳酸二烯酸乙酯）与FEC（即氟代碳酸二烯酸乙酯）。其中VC与FEC是近年来被广泛认可并大量应用于此类优化场景的关键调节剂组合它们不仅能够有效构建一层致密且表观阻抗较低的SEI膜从而降低电池在特定温度条件下的脱锂电位还能够显著减少电池在常温和非常低温度下的总电阻值进而提升其在不同工况下的稳定性和可靠性

(4)阻燃添加剂。主要由磷酸酯类物质与氟代有机溶剂等组分构成。当电池发生短路或遭受机械冲击时，电解液中的溶剂容易引发连锁反应进而引发燃烧现象，这对电池安全运行构成了潜在威胁。因此深入研究这类阻燃助剂不仅具有重要的理论价值而且在实际应用中也具有重要意义。磷酸酯类物质在受到热源作用时会分解生成含磷自由基，在一定程度上能够消除引发燃烧反应的关键性游离基（H·），从而阻止了这类连锁反应的发生。而有机溶剂经过氟化处理后会显著提高闪点值并降低分子中的含氢量，这有助于减少其易燃的可能性。

防过充添加剂主要有苯类衍生物与酯类衍生物等带有活性官能团结构的不同类型产品。这些化合物主要分为两类：一类是基于氧化还原电对性质的应用型添加剂；另一类是基于电聚合性质的应用型添加剂。电池系统在经历过度充电时会导致电解液体系中不可逆地发生氧化分解反应现象，在此过程中会产生大量热量以及气态物质积聚于系统内部。为此类情况而言，在电池正常充放电过程中防过充添加剂需具备特定的工作特性：其工作原理在于当电压过高时能够触发特定类型的化学反应机制从而有效限制电压超出预设范围。具体而言防过充添加剂中的氧化还原电对型成分会在正极表界面层发生局部性被氧化现象随后其释放出的部分产物会扩散至负极并被还原从而完成这一功能循环过程；而作为另一类重要组成部分的电聚合型添加剂则会在正极表界面层及邻近正极方向延伸出一定宽度范围内的微小聚集层从而形成局部短路回路这种现象不仅有助于减少电流密度分布还能够有效降低电池系统的运行电压水平

鉴于目前锂离子电池负极材料的储能效率显著高于正极材料, 因此电池的能量密度主要取决于正极性能.为了提升这一关键指标, 通常需要从开发高电压和高容量两类方向着手优化正极性能.其中一类创新方向是以镍及其合金为主要活性元素的三元或多元氧化物体系, 如镍钴锰三元氧化物.虽然增加镍含量能够提高理论单位下的电荷量, 但同时也带来了诸多挑战, 包括安全性降低、循环性能欠佳、电荷致密性不足以及首次充放电效率降低等问题.

高镍材料增强了电解液分解的趋势，并对电池的安全性和循环性能带来了负面影响。随着活性金属成分含量的增加而呈现上升趋势，在Ni含量提升的情况下，则会导致高镍材料表面稳定性下降。这种变化会引发电解液分解产生的HF相关化学反应更加剧烈：一方面HF会对高镍材料造成侵蚀；另一方面这种侵蚀现象会促使过渡金属元素从表面溶解出来；最终的结果是电池容量出现明显下降；此外含有较高Ni比例的三元或多元材料在循环过程中的性能表现也不够理想。

传统碳酸酯电解液电化学窗口宽度较小（小于4.3伏 Li+/Li），当充电电压上升时：一方面，在该过程中会伴随电解质溶液自身的分解现象发生，并主要释放出氢气、烷烃类以及烯烃类等气体分子；这些气体分子容易引发严重的爆炸风险；另一方面，则会导致电池正极材料的氧化性能显著提升：这不仅会加剧正极与电解质溶液之间的副反应过程，并且还会促使NCM材料中溶解了部分过渡金属元素：从而导致电解质溶液发生进一步分解

功能添加剂的使用能够显著地减少电解液的分解。特别是在高电压环境下特别推荐采用功能性添加剂以改善电极与电解液之间的兼容性并防止电解液分解同时提升高电压电池的工作循环性能。

目前涉及高镍材料与高电压电池等领域的电解液研究已有诸多成果...但部分功能性添加剂在提高电解液化学稳定性与电化学稳定性方面的机制尚未被明确揭示...此外，在充放电过程中这些添加剂可能会带来一些副作用...然而单一类型的有机液体添加剂、离子液体类助剂或固体类助剂难以全面满足电池所要求的各项性能需求

伴随着对高电压与镍含量要求的不断提升以及材料体系趋于多样化的发展趋势，在未来中，添加剂配方及类型可能会变得更加多样化与复杂化。与此同时，在这一过程中，电解液的价值预期将会进一步提高。此外，在这一领域中，添加剂的研发亦受到了各相关企业和电池企业越来越高的关注度。

这一现象在近期 electrolytic cell 企业的研发动态中得到了印证。当前各大 electrolytic cell 企业围绕高压体系与富含镍的布局申请了多项专利，在这些致力于提升 electrolytic solution 性能的技术申请中，普遍采用的方法是添加辅助物质。

因为添加剂在电解液中的占比相对较低, 单一品种的添加剂在初期市场的容量较为有限, 此外, 添加剂被归类为危险化学品,受到严格的环境管理规定, 新建立的生产线必须通过环境影响评价和安全审查两个环节, 而生态环境的压力较大, 前期相关企业的市场关注度相对较低

以当前最广泛推广的 VC 为例，在我国产能主要集中在少数几家企业的手里

电解液添加剂的出货量显著提升，在过去一年中实现了年复合增长率高达39.28%的增长态势。依据GGII的数据统计显示，在过去一年中我国电解液整体出货量达到了198,000吨左右。其中用于生产相关副产品的电解液添加剂占比率约为5.8%，呈现稳定趋势。而到了2020年，则进一步突破至约1,460,000吨，并呈现出同比增长率约为27%的良好发展态势。

伴随电解液添加液需求呈现快速增长态势及应用日益趋于复杂化背景下

3.3 新锂盐布局加速，成本仍是核心难题

目前电解液应用范围最广的是六氟磷酸锂溶液，在实际运用中该化合物存在以下几大缺陷：首先，在与水接触后会发生分解反应生成HF气体对电池正极造成腐蚀作用从而影响电池性能及使用寿命。其次，在温度高于80℃时会发生自分解反应生成LiF固体以及PF5气体后者会在80℃至100℃之间与SEI膜发生酸碱反应破坏其稳定性并影响电池性能。再次，在低温环境下六氟磷酸锂容易形成晶体状沉淀进而降低电解液的导电性导致锂电池效率下降。此外六氟磷酸锂仅能在与碳酸乙烯酯(EC)配合使用的情况下才能在碳负极表面形成稳定的固体电解质界面(SEI)膜然而由于EC材料的熔点高达36.4℃限制了其在低温环境下的应用效果

为了解决六氟磷酸锂的问题，行业持续探索新型溶质材料以应对这一挑战。目前当前备受关注的主要包括双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂以及二草酸硼酸锂等。

可以看出六氟磷酸锂在各方面性能上表现均衡且具有优势，在成本方面也相对较低。工艺成熟后仍被视为最佳应用选项。当前阶段各种新型锂盐主要作为添加剂被引入电解液体系中以提升其性能。LiFSI因其优异的高温稳定性、良好的耐水解性和与硅负极的良好兼容性而备受关注，并被认为是最早具备商业化潜力的新锂盐产品

目前国内市场 LiFSI 的价格约为 40 万元/吨，在每吨六氟单价约20多万元的基础上仍显高昂。基于当前原材料价格评估，在现有条件下完全替代六氟所需成本将比原来提高约44%。尽管受到六氟产品价格上涨的影响，在与前期相比的成本差距上已有所缩小。尽管受到六氟产品价格上涨的影响，在与前期相比的成本差距上已有所缩小。尽管受到六氟产品价格上涨的影响，在与前期相比的成本差距上已有所缩小。未来 LiFSI 的掺入比例有望进一步提高

未来能量密度将继续是锂电池发展的主攻方向，在此框架下高镍正极和硅碳负极被认为是最重要的两个技术路线。硅基材料负极理论能量密度上限可达4200mAh/g这一指标远超当前石墨材料的技术水平。LiFSI与其兼容性较高，在电池未来升级过程中具有重要的应用价值。

相较于传统电池技术而言, 固态电池凭借其卓越的热稳定性和更高的能量密度, 代表了未来电池技术发展的主流方向. LiFSI 材料则展现出卓越的热稳定性和优异的化学及电化学稳定性. 此外, 它还具有较大的阴离子基团, 相较于其他锂盐材料, 其最低的晶格能值使得在聚合物体系中更容易实现解离过程, 这一特点不仅有助于显著提升聚合物电解质离子迁移率, 更被视为未来聚合物全固态锂电池的主要溶剂材料之一.

基于我们的估算，在2025年左右LiFSI市场规模预计将达到约150亿元，并呈现超过50%的年复合增长率趋势。伴随LiFSI成本的持续下降以及得益于下游材料技术的逐步进步和革新推动下，我们有理由相信这一趋势将持续加速推进

目前LiFSI的主要制备方案有四种：方案一首先通过双氯磺酰胺的合成来实现；随后利用双氟磺酰胺盐中间体进一步反应以制得目标化合物；该种工艺下中间产物与最终产品的分离较为困难；因而影响了产品纯度的稳定性能。方案二采用HClSI直接与LiF固体反应来制备目标物质；此过程会产生较多HF气体；同时产物中含有过量LiF固体杂质；这对提高产品纯度造成不利影响；此外HF作为强氧化剂具有很强的腐蚀性；严重制约了电池组寿命及安全性指标的表现。方案三则基于纯化的KBF2与LiClO4金属交换的原则进行操作；此工艺制备的产品中钾离子残留浓度偏高；不利于实际应用环境下的稳定运行表现及安全性考量。方案四是在超低温环境下进行双氟磺酰胺与碳酸锂固体反应以制备目标物质；该工艺由于无法彻底去除水相中的水分而导致后续处理难度相对增加

由于LiFSI受温度高度影响，在高温环境下容易分解且具有很强的腐蚀性，设备性能要求较高。为了满足安全性要求以及锂电池性能的需求，制备纯度方面的要求也更为严格。目前采用的工艺普遍较为复杂，在规模化投产前工艺优化及经验积累均需较长时间投入对企业的技术实力和研发能力都有较高的要求。在此基础上化工品研发需在掌握基本原理的基础上通过大量试验逐步实现工艺成熟并最终形成稳定的生产模式因此未来几年内LiFSI的技术壁垒将能够持续保持较高的有效性从而保证产品较强盈利能力

康鹏科技在其招股说明书中的数据显示,当前LiFSI成本构成中,制造费用占比较高,具体数值为44.98%。随着工艺逐步成熟,产能规模逐步投放,单位吨位下的原材料与能源消耗量持续减少,预计未来几年内生产成本将伴随技术进步而进一步降低成本,预测至2025年可降至每吨约22万元人民币水平

由于 LiFSI 生产所面临的较高技术门槛限制了相关企业的数量，在全球范围内仅有少数几家企业能够实现这一生产工艺。其中，在国内市场主要包含天赐材料、康鹏科技和新宙邦等本土企业，在海外则有日本触媒和韩国天宝公司提供服务。截至 2020 年底的数据统计显示，全球范围内各企业的理论总产能共计 6740 吨；然而因设备稳定性问题以及生产线进入负荷爬坡阶段所带来的工艺挑战，在当前的实际产出水平上仍无法达到理论值上限。尽管如此，在整个行业的整体产能水平仍显不足，并且随着行业龙头企业的扩张步伐已初步显现

4.紧握布局上游材料的龙头电解液厂商

4.1 天赐材料，布局六氟纵享周期

公司在电解液行业处于领先地位，并于2005年起便开始拓展电解液生产业务。随后从2011年起就布局了六氟磷酸锂的生产与布局。经过 years of development, 于2015年完成对东莞凯欣的收购后, 成功融入ATL和CATL供应链体系, 现在 electrolyte market share 已经稳居行业领先地位. 到目前为止, 公司在国内市场的份额已经达到接近3成

在电解液行业中处于领先地位的某公司展现出前瞻性的战略布局，在发展初期就已启动对上游资源的储备工作，并于早在2011年就已实现自制能力。目前该公司合计拥有液体和固体六氟磷酸锂产量共计达1.2万吨，在建的新增液体688项目规划中预计将于第三季度全面投产，并计划于未来两年内再增加约1.2万吨的液体六氟磷酸锂产量以满足市场需求。随着这些项目的逐步实施预期未来可实现69%以上的自制率达到90%以上从而为其构建了显著的成本优势

就目前掌握的信息而言，在生产领域中应用液体六氟技术的企业仅限于我们公司的这一家。如上文所述，在单位生产量上的投资额相较于固体型产品仅为约40%。省去了传统的结晶工艺步骤，并且其产品无需额外添加试剂即可溶解在有机溶剂中；这样不仅简化了生产工艺流程还能使生产效率得到显著提升从而显著降低了企业的运营成本水平

基于六氟磷酸锂产能水平的基础上

在生产过程中实现了副产品的循环利用，在公司范围内（天赐材料），液体锂盐副产所生成的含有高氟酸含量的废硫酸，在经过专门提纯和后续处理工艺后得以回流至氢氟酸和硫酸生产系统中，并实现了资源回用效率的最大化。这不仅降低了处理成本并减少了原材料投入；另外，在硫酸项目中采用的是以公司含HCl尾气作为原料，并与硫酸装置中的SO₃发生化学反应生成氯磺酸这一过程

此外，硫酸也是公司正极材料磷酸铁锂的原材料。

作为行业的引领者与创新先锋，在新能源领域持续发力的天赐材料正积极拓展新型材料领域。其中，在新型锂盐及添加剂方面已取得显著进展：天赐材料现有 LiFSI 生产能力达3,861.5吨（注：计算方式：原有3,861.5 - 增加1,791.5 = 天赐材料现有LiFSI能力），于2,847吨的基础上实现了质的飞跃；在增长速度上更是突破性地实现了同比翻番的目标（注：计算方式：从原有的约1.3倍增长到现在的约4倍）。此外，在本次增发计划中还包括了电解液添加剂的新建产能项目，并通过浙江天硕布局了总计1,576吨 DTD（注：计算方式：原有1,576吨 - 新增499吨 = 计划中的总增量）。这些举措充分展现了公司在前沿领域技术突破的能力与决心

4.2 新宙邦，持续完善原材料版图

公司位于电解液生产领域的地位举足轻重，在这一行业中占据着显著优势。据数据显示，在2020年 alone, 公司实现了产量突破38,200吨，并且其在国内市场的占有率高达18%，仅次于天赐材料。作为电解液行业的领军企业之一，在原材料供应链建设上具有先发优势的公司目前已经在溶剂配方、添加剂创新以及新型锂电池用盐等关键领域已形成完整的生产能力。

在2014年期间，公司完成了对其76%股权的收购。淮安瀚康作为该次收购的主要目标企业，在其核心产品线涉及VC和FEC添加剂领域具有显著实力。与此同时，在其另一生产基地南通新宙邦也具备相应的VC和FEC添加剂生产规模。目前而言，在这两个生产基地均保持满负荷运转状态的情况下（合计约2000吨/年），公司在电解液添加剂领域已形成国内最大的生产能力之一。展望未来一年之内（预计今年会对现有产能进行技术改造升级），公司将进一步扩大现有产能规模

在此基础上

在溶剂领域,公司于2018年斥资4.8亿元启动了惠州三期项目的建设,该项目旨在提供包括5.4万吨绿色溶剂产能及2.1万吨副产品乙二醇产能在内的生产能力,目前项目建设已接近尾声,预计将于年内投产。当公司溶剂产能实现满负荷运转后,其能力将支撑约65,000吨电解液生产需求。值得注意的是,乙二醇不仅服务于公司的电容器电解液业务,也可用于公司的电容器电解液相关业务

此外

更多报告敬请关注公众号 行业研究报告（ID：report88）